O COEFICIENTE DE HURST E O COEFICIENTE DE VARIAÇÃO ESPACIAL NA SEGMENTAÇÃO DE TEXTURAS MULTIESPECTRAIS Dra Aura Conci Éldman Oliveira Nunes

Finalidade Comparar os resultados de dois métodos para segmentação de imagens digitais através da textura. O Coeficiente de Hurst, baseado em abordagem fractal. O Coeficiente de Variação Espacial (CVE), proposto neste trabalho e baseado em abordagem estatística.

Textura A textura serve como excelente descritor regional contribuindo na melhoria da exatidão do processo de reconhecimento, descrição e classificação de imagens. O reconhecimento de texturas é um processo sofisticado e de grande complexidade computacional.

Textura A textura é uma expressão relacionada com as propriedades que representam a superfície de um objeto. É um termo intuitivo e de largo emprego, mas apesar de sua importância, não possui uma definição precisa .

Abordagens para descrição de texturas Abordagem estatística - a textura é definida por um conjunto de medidas locais extraídas do padrão. Abordagem estrutural - utiliza a idéia de que texturas são compostas de primitivas dispostas de forma aproximadamente regular e repetitiva.

Abordagens para descrição de texturas Abordagem espectral - baseia-se em propriedades do espectro de Fourier. Abordagem Fractal - quantifica a textura a partir de propriedades principais dos objetos fractais: a auto-semelhança, a dimensão fractal e a lacunaridade.

Coeficiente de Hurst É uma aproximação da dimensão fractal para imagens em níveis de cinzas, definida como: Representa a intensidade de um conjunto de pixels de uma imagem I divida em N partes idênticas não coincidentes e escalonadas por um fator de escala de r.

Classes correspondentes à distância Distância euclidiana de cada pixel ao pixel central Região de 7x7 pixels para cálculo do coeficiente de Hurst Oito grupos de pixels correspondentes às distâncias

Distância e diferença de nível de cinza dos grupos

Dados para cálculo da curva de regressão (Y = bx+a) Y = 1.2229x + 3.1952 O declive desta linha, b = 1.2229, é o coeficiente de Hurst

Processamento com o coeficiente de Hurst Imagem Original Imagem Processada

Coeficiente de Variação Espacial (CVE) O CVE quantifica a característica de textura através de medidas estatísticas que descrevem as variações espaciais de intensidade ou cor. Duas medidas são empregadas: uma medida de posição (média) :

Coeficiente de Variação Espacial (CVE) uma medida de dispersão (coeficiente de variação) do conjunto de pixels pertencentes à região da imagem : O Coeficiente de variação é uma medida de dispersão relativa que permite comparar qualquer conjunto de dados quanto à sua variabilidade.

Coeficiente de Variação Espacial (CVE) Após obter-se a média e o coeficiente de variação para cada classe de distâncias (euclidiana), as medidas de posição e de dispersão são empregadas em conjunto para quantificar a textura.

Experimentos (insensibilidade à rotação) Mosaico de quatro texturas naturais rotacionadas e refletidas Classificação com CVE

Experimentos (texturas de cenas naturais) Segmentação com Coeficiente de Hurst Segmentação com CVE Imagem Original

Experimentos (imagens de satélites) Segmentação com CVE Imagem Original

Experimentos (imagens médicas) Segmentação com CVE Melanoma

Conclusão O coeficiente de Hurst é uma aproximação da dimensão fractal para determinar de forma útil a diferença relativa entre regiões de imagens em tons de cinza Entretanto, não apresentou um bom resultado quando empregado na segmentação de texturas coloridas.

Conclusão O Coeficiente de Variação Espacial apresentou bons resultados na segmentação de imagens coloridas permitindo distinguir satisfatoriamente diferentes classes de texturas. Várias técnicas para extração das características de textura envolvem muito esforço computacional e produzem diversas medidas para caracterização da textura.

Conclusão O Coeficiente de Variação Espacial, devido a sua simplicidade e eficiência, constitui-se numa ferramenta útil para segmentação de texturas multiespectrais